ES2324739T3 - Carbonato calcico tratado mediante reaccion superficial en combinacion con adsorbente hidrofobico para el tratamiento de aguas. - Google Patents
Carbonato calcico tratado mediante reaccion superficial en combinacion con adsorbente hidrofobico para el tratamiento de aguas. Download PDFInfo
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Abstract
Proceso para reducir la cantidad de componentes orgánicos en el agua, donde - un carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial y - un adsorbente hidrofóbico seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de talco, carbonato cálcico hidrofobizado, bentonita hidrofobizada, caolinita hidrofobizada, vidrio hidrofobizado o cualquier mezcla de los mismos, son puestos en contacto con el agua a purificar, siendo el carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial el producto de reacción de un carbonato cálcico natural con un ácido y dióxido de carbono que es formado in situ por el tratamiento con ácido y/o es aportado externamente, y siendo el carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial preparado en forma de una suspensión acuosa que tiene un pH de más de 6,0, medido a 20ºC; y donde el componente orgánico que es al menos uno no incluye brea generada en el proceso de fabricación de papel o de pulpación, a no ser que el componente orgánico que es al menos uno sea seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de agentes superficiactivos; colesterol; compuestos disruptores endocrinos; aminoácidos; proteínas; carbohidratos; desespumantes; agentes encolantes seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de dímero de alquilceteno (AKD), anhídrido alquenilsuccínico (ASA) o mezclas de los mismos; acetatos de polivinilo; poliacrilatos; copolímeros de estireno-butadieno; microorganismos; aceites minerales; aceites o grasas vegetales; o cualquier mezcla de los mismos.
Description
Carbonato cálcico tratado mediante reacción
superficial en combinación con adsorbente hidrofóbico para el
tratamiento de aguas.
La presente invención se refiere a un proceso
para reducir la cantidad de componentes orgánicos en el agua usando
un carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial
en combinación con un adsorbente hidrofóbico.
Hay una amplia gama de técnicas de purificación
de agua que pueden ser usadas para eliminar los sólidos
particulados finos, los microorganismos y los materiales orgánicos e
inorgánicos en solución. La elección del método dependerá de la
calidad del agua que se trate, del coste del proceso de tratamiento
y de los niveles de calidad que se prevea alcanzar en el agua
procesada.
Son particularmente preocupantes en el
tratamiento de aguas las contaminaciones orgánicas. Puesto que
muchas contaminaciones orgánicas son tóxicas o al menos representan
un riesgo toxicológico, las mismas deberían ser eliminadas de las
aguas residuales lo más completamente posible. Los altos niveles de
agentes superficiactivos dan lugar a importantes problemas en la
gestión de las aguas residuales puesto que los agentes
superficiactivos podrían dañar a los microorganismos que se usan en
las plantas de tratamiento de aguas residuales y en el ambiente. El
uso de agentes antiespumantes es costoso y podría de nuevo tener un
efecto perjudicial en los microorganismos y en otros organismos de
la flora y la fauna. Además, incluso en el agua de proceso
industrial que se usa en un circuito cerrado de una planta la
presencia de altos niveles de compuestos orgánicos podría tener
efectos perjudiciales. Las contaminaciones orgánicas pueden también
ser adsorbidas en la superficie de componentes de las máquinas,
afectando con ello desfavorablemente al funcionamiento de las
máquinas. En el caso en el que el nivel de agentes superficiactivos
llega a ser demasiado alto, por ejemplo, el agua de proceso tendrá
una fuerte tendencia a la espumación, afectando de nuevo
desfavorablemente al rendimiento del proceso.
En la actualidad hay distintas estrategias para
reducir la cantidad de contaminantes orgánicos en las aguas
residuales o en las aguas de proceso, tales como la floculación, la
adsorción en adsorbentes específicos tales como carbón activado, o
la oxidación mediante exposición a la luz ultravioleta.
La floculación es extensamente empleada en la
purificación de aguas tales como las aguas residuales industriales
o el agua potable. El vocablo "floculación" se refiere a un
proceso en el que los compuestos disueltos y/o las partículas
coloidales son retirados de la solución en forma de flóculos o
"copos". El vocablo se usa también para hacer referencia al
proceso mediante el cual se hace que los particulados finos se
aglutinen para así formar un flóculo. El flóculo puede entonces
flotar a la parte superior del líquido, puede sedimentarse en el
fondo del líquido, o bien puede ser fácilmente separado del líquido
mediante filtración.
Los floculantes o agentes floculantes son
sustancias químicas que se usan para promover la floculación. Los
floculantes se usan en los procesos de tratamiento de aguas para
mejorar la sedimentación o la filtrabilidad de las pequeñas
partículas. Muchos floculantes son cationes polivalentes tales como
los de aluminio, hierro, calcio o magnesio. Estos átomos cargados
positivamente interactúan con las moléculas y partículas cargadas
negativamente para reducir las barreras a la agregación. Además,
muchas de estas sustancias químicas, bajo apropiadas condiciones de
pH y de otra índole, reaccionan con el agua para formar hidróxidos
insolubles que, al precipitar, se enlazan para formar largas
cadenas o mallas que atrapan físicamente a las pequeñas partículas
en el flóculo de mayor tamaño.
Un floculante o coagulante común que se usa es
el sulfato de aluminio, que reacciona con el agua para formar
flóculos de hidróxido de aluminio. La coagulación con compuestos de
aluminio puede dejar un residuo de aluminio en el agua acabada. El
aluminio puede ser tóxico para los humanos a altas
concentraciones.
Otro coagulante basado en aluminio es el cloruro
de polialuminio (PAC). En las soluciones de cloruro de polialuminio
(PAC), los iones de aluminio forman polímeros que constan de
conglomerados de iones puenteados por átomos de oxígeno. El PAC se
usa p. ej. para el tratamiento de agua potable marrón que comprende
materiales orgánicos tales como hojas y/o materiales inorgánicos
tales como compuestos de hierro y manganeso que ocasionan la
coloración marrón. Sin embargo, en general el PAC no es suficiente
para eliminar eficazmente la coloración marrón del agua.
El cloruro de hierro (III) es otro coagulante
común. Los coagulantes de hierro (III) funcionan dentro de una gama
de valores pH mayor que la que corresponde al sulfato de aluminio,
pero no resultan eficaces con muchas aguas de manantial. La
coagulación con compuestos de hierro típicamente deja un residuo de
hierro en el agua acabada. Esto puede impartir un ligero sabor al
agua y puede ocasionar manchas parduscas en los utensilios de
porcelana. Además, el cloruro de hierro (III) presenta riesgos de
corrosión en el sistema de tratamiento de aguas.
Con referencia al dominio del tratamiento de
aguas residuales, el experto en la materia conoce el documento
GB1518357, que se refiere a un proceso para purificar aguas
residuales industriales y/o agrícolas altamente contaminadas con
sustancias orgánicas, comprendiendo dicho proceso los pasos de
mezclar las aguas residuales con suficiente agente alcalinizante
con contenido de calcio para incrementar el pH hasta un valor de más
de 9, saturar a continuación de ello el agua con dióxido de
carbono, coagular el precipitado resultante mezclando el agua
tratada con un agente coagulante, y separar el precipitado coagulado
del agua.
El experto en la materia también conoce el
documento EP0410877, que se refiere a una composición de materia
para la purificación química y biológica de aguas contaminadas,
estando dicha composición destinada a ser diseminada en el agua a
purificar y caracterizada por el hecho de que comprende al menos dos
de los materiales siguientes en forma granular: un carbonato
cálcico poroso rico en oligoelementos, y un hidrato de silicato de
alúmina que contiene metales alcalinotérreos. Estos dos materiales
contienen en estado de adsorción bacterias específicas para la
degradación biológica de los materiales orgánicos que contienen una
cadena de carbono.
También en este dominio, el resumen de la
JP63229111 da a conocer un polvo de micropartículas de carbonato
cálcico o carbón vegetal machacado con un tamaño de grano de
0,05-0,001 mm que se usa como floculante para la
purificación de agua.
La FR2666080 da a conocer una composición
inorgánica basada en sal de aluminio para tratamiento de
purificación de agua, caracterizada por el hecho de que está en
forma de un polvo que consta de una mezcla de sal de aluminio y
carbonato cálcico.
El resumen de la JP4131198 da a conocer un
proceso de purificación de aguas residuales en el que las aguas
residuales son expuestas a un aire dispersado en forma de partículas
de un tamaño de 0,5-10 micras. El aire dispersado
en forma de las partículas agita las aguas residuales
suficientemente para promover la floculación. Un líquido que
contiene minerales extraídos de granitos intemperizados y materiales
similares es inyectado en un medio ácido para así obtener
100-3000 ppm de un agua de tratamiento primario. Se
hace flotar bajo presión y se agita un agua de tratamiento
secundario neutralizada para retirar un lodo, y un agua de
tratamiento terciario es filtrada por unos medios que comprenden un
granulado de minerales tales como carbonato cálcico y carbón activo
granular.
El resumen de la JP9038414 da a conocer un
precipitante floculante que contiene partículas gruesas de
carbonato cálcico que tienen un diámetro medio de partícula de
50-500 micras y partículas finas de carbonato
cálcico que tienen un diámetro medio de partícula de
1-30 micras.
La WO 95/26932 da a conocer un método para
tratar agua contaminada con algas, sólidos en suspensión o
compuestos de metales pesados tóxicos, comprendiendo dicho método
los pasos de: (a) añadir al agua un floculante de sal metálica
soluble en una cantidad de entre 5 y 100 miligramos por litro de
agua; (b) añadir al agua 50-2000 miligramos de
carbonato cálcico cocolítico por litro de agua; y (c) formar un
flóculo que incluya a dichas algas, a dichos sólidos en suspensión
o a dichos compuestos de metales pesados tóxicos en dicha agua a un
pH de al menos aproximadamente 7,0.
La GB410739 da a conocer un proceso para la
purificación y decoloración de agua donde el agua es sucesiva o
simultáneamente pasada en contacto con un agente neutralizante de
ácidos débiles prácticamente insoluble tal como, entre otros, el
carbonato cálcico, y con un definido agente adsortivo.
El experto en la materia es también conocer de
documentos relativos a la específica eliminación de fluoruros de
las aguas residuales. En este contexto, es conocedor del documento
GB786647, que se refiere a un método para la eliminación de los
fluoruros disueltos en el agua, cuyo método comprende el paso de
someter al agua a tratamiento a una temperatura de 50ºC o más con
ortofosfato tricálcico y carbonato cálcico y/o carbonato
magnésico.
En este contexto, el experto en la materia es
también conocedor del documento US5580458, que se refiere a un
método de tratamiento de aguas residuales que comprende los pasos
de: (a) introducir agua residual con contenido de flúor en un
primer tanque llenado con un mineral de carbonato cálcico; (b)
agitar dicha agua residual con contenido de flúor en el primer
tanque mediante aireación con aire difuso para hacer que el flúor
del agua residual reaccione con el mineral de carbonato cálcico para
formar flóculos de fluoruro cálcico, siendo dicho mineral de
carbonato cálcico también aireado por el aire difuso; (c) introducir
el agua residual del primer tanque en un segundo tanque llenado con
un mineral de carbonato cálcico; (d) agitar el agua residual en el
segundo tanque mediante aireación con aire difuso para hacer que el
flúor del agua residual reaccione con el mineral de carbonato
cálcico para formar flóculos de fluoruro cálcico, siendo dicho
mineral de carbonato cálcico también aireado por el aire difuso,
siendo dicha aireación suficiente para hacer que los microorganismos
que van en el aire acumulen dicho flúor en dicha agua residual
in vivo; y (e) separar los flóculos del agua residual.
Finalmente, el experto en la materia es
conocedor del documento US 2002/100718, que se refiere a un método
de tratamiento de aguas residuales para tratar un agua residual con
flúor con contenido de materia orgánica, nitrógeno, fósforo y
peróxido de hidrógeno a base de introducir el agua residual en un
tanque anaeróbico y un tanque aeróbico que comprenden: un mineral
de carbonato cálcico puesto en el tanque anaeróbico; un agua
tratada biológicamente de otro sistema introducida en el tanque
aeróbico; y un mineral de carbonato cálcico puesto en el tanque
aeróbico.
Sigue habiendo necesidad de un proceso de
tratamiento de agua que elimine eficazmente las contaminaciones
orgánicas pero pueda ser sin embargo ejecutado fácilmente con bajo
coste.
Según un primer aspecto de la presente
invención, el objetivo es alcanzado previendo un proceso para
reducir la cantidad de componentes orgánicos en el agua, donde un
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial y
un adsorbente hidrofóbico seleccionado de entre los miembros del
grupo que consta de talco, carbonato cálcico hidrofobizado,
bentonita hidrofobizada, caolinita hidrofobizada, vidrio
hidrofobizado o cualquier mezcla de los mismos, son puestos en
contacto con el agua a purificar, siendo el carbonato cálcico
natural tratado mediante reacción superficial el producto de
reacción de un carbonato cálcico natural con un ácido y dióxido de
carbono que es formado in situ por el tratamiento con ácido
y/o es aportado externamente, y siendo el carbonato cálcico natural
tratado mediante reacción superficial preparado en forma de una
suspensión acuosa que tiene un pH de más de 6,0, medido a 20ºC; y
donde el componente orgánico que es al menos uno no incluye a la
brea. Esto significa que el agua a tratar según el primer aspecto de
la presente invención no comprende brea, p. ej. del proceso de
fabricación de papel o de pulpación.
En el contexto de la presente invención, la
expresión "componente orgánico" debe ser interpretada en su
sentido amplio e incluye a compuestos orgánicos específicos tales
como agentes superficiactivos, compuestos policíclicos, colesterol
o compuestos disruptores endocrinos, así como materiales orgánicos
más complejos (como p. ej. material orgánico de
microorganismos).
Preferiblemente, el agua a purificar incluye al
menos uno de los siguientes componentes orgánicos que son
seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de agentes
superficiactivos; colesterol; compuestos disruptores endocrinos;
aminoácidos; proteínas; carbohidratos; desespumantes; agentes
encolantes seleccionados de entre los miembros del grupo que consta
de dímero de alquilceteno (AKD), anhídrido alquenilsuccínico (ASA),
o mezclas de los mismos; acetatos de polivinilo; poliacrilatos, y en
particular látex de poliacrilato; copolímeros de
estireno-butadieno, y en particular látex de
estireno-butadieno; microorganismos; aceites
minerales; aceites y grasas vegetales; o cualquier mezcla de los
mismos.
Como se ha indicado anteriormente, en el proceso
según el primer aspecto de la presente invención los componentes
orgánicos no comprenden brea.
En el sentido en el que se le utiliza en la
presente invención, el vocablo "brea" se refiere a un tipo
específico de material orgánico que es generado en el proceso de
fabricación de papel o de pulpación. La fuente de fibra primaria en
la fabricación de papel es la madera, la cual es reducida a sus
fibras constituyentes durante la pulpación mediante combinaciones
de operaciones de molienda y de tratamiento térmico y químico.
Durante este proceso la resina natural contenida en la madera es
liberada al agua de proceso en forma de gutículas microscópicas.
Estas gutículas reciben el nombre de brea. La composición química de
la brea está en general dividida en cuatro clases de componentes
lipofílicos: grasas y ácidos grasos; ésteres esterílicos y
esteroles; terpenoides; y ceras. La composición química depende de
la fuente de fibras, tal como la variedad de árbol, y del
crecimiento estacional a partir del cual se produce la
muestra.
muestra.
Según un segundo aspecto de la presente
invención, el objetivo es alcanzado aportando un proceso para
reducir la cantidad de componentes orgánicos en el agua, donde un
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial y
un adsorbente hidrofóbico seleccionado de entre los miembros del
grupo que consta de talco, carbonato cálcico hidrofobizado,
bentonita hidrofobizada, caolinita hidrofobizada, vidrio
hidrofobizado o cualquier mezcla de los mismos, son puestos en
contacto con el agua a purificar, siendo el carbonato cálcico
natural tratado mediante reacción superficial el producto de
reacción de un carbonato cálcico natural con un ácido y dióxido de
carbono que es formado in situ por el tratamiento con ácido
y/o es aportado externamente, y siendo el carbonato cálcico natural
tratado mediante reacción superficial preparado en forma de una
suspensión acuosa que tiene un pH de más de 6,0, medido a 20ºC; y
donde el componente orgánico que es al menos uno es seleccionado de
entre los miembros del grupo que consta de agentes superficiactivos;
colesterol; compuestos disruptores endocrinos; aminoácidos;
proteínas; carbohidratos; desespumantes; agentes encolantes
seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de dímero
de alquilceteno (AKD), anhídrido alquenilsuccínico (ASA) o mezclas
de los mismos; acetatos de polivinilo; poliacrilatos tales como
látex de poliacrilato; copolímeros de
estireno-butadieno tales como látex de
estireno-butadieno; microorganismos; aceites
minerales; aceites o grasas vegetales; o cualquier mezcla de los
mismos.
En el proceso según el segundo aspecto de la
presente invención, el agua a tratar puede comprender brea además
de los componentes orgánicos anteriormente mencionados.
Lo que se expone a continuación es de aplicación
al proceso según el primer aspecto, así como al proceso según el
segundo aspecto de la presente invención.
Preferiblemente, los componentes orgánicos a
eliminar mediante el proceso de la presente invención son
anfifílicos, es decir que estos compuestos tienen al menos una parte
hidrofílica y al menos una parte lipofílica dentro de la misma
molécula. Así, se prefiere que sean elegidos los componentes
orgánicos que han sido enumerados anteriormente, a condición de que
los mismos sean de carácter anfifílico.
Preferiblemente, la parte hidrofílica comprende
al menos un grupo funcional polar y/o iónico tal como un grupo
hidroxilo, amina, ácido carboxílico, anhídrido de ácido carboxílico,
amida, nitrilo, carboxilato o amonio. Preferiblemente, la parte
lipofílica comprende al menos dos átomos de carbono, y más
preferiblemente al menos cuatro o incluso seis átomos de carbono
que están unidos unos a otros, p. ej. en forma de un grupo alquilo
o alquileno lineal o ramificado, pero no unidos a un grupo funcional
polar y/o iónico.
En una realización preferida, el desespumante;
el agente encolante seleccionado de entre los miembros del grupo
que consta de dímero de alquilceteno (AKD), anhídrido
alquenilsuccínico (ASA) o mezclas de los mismos; el acetato de
polivinilo; el poliacrilato tal como látex de poliacrilato; y el
copolímero de estireno-butadieno tal como látex de
estireno-butadieno son seleccionados de entre los
miembros del grupo que consta de residuos pegajosos
("stickies").
Los residuos pegajosos o "stickies" son
componentes potencialmente formadores de depósitos que son
originarios del papel reciclado. Son ejemplos de los mismos en
general los miembros del grupo que consta de colas, plásticos
termofusibles, tintas de impresión y látex. La industria de
fabricación de papel utiliza varias cantidades de fibra o papeles
reciclados como fuente de suministro de fibra de papel en la
producción de los productos realizados en forma de papel acabado.
Los papeles reciclados están a menudo contaminados con los
materiales poliméricos sintéticos que han sido perfilados
anteriormente, y estos materiales poliméricos reciben el nombre de
residuos pegajosos o "stickies" en la técnica de fabricación de
papel. Los residuos pegajosos son distintos de la brea, que es un
material resinoso que se da de manera natural y es originario de la
fracción extractiva de la madera. Se hace referencia a E.L. Back y
L.H. Allen, "Pitch Control, Wood Resin and Deresination",
Tappi Press, Atlanta, 2000, donde se describen más detalladamente
los residuos pegajosos. Como se ha indicado anteriormente, se
obtienen resultados beneficiosos con el proceso de la presente
invención si el agua a tratar comprende desespumantes; agentes
encolantes seleccionados de entre los miembros del grupo que consta
de dímero de alquilceteno (AKD), anhídrido alquenilsuccínico (ASA)
o mezclas de los mismos; acetatos de polivinilo; poliacrilatos
tales como látex de poliacrilato; y copolímeros de
estireno-butadieno tales como látex de
estireno-butadieno, que estén seleccionados de
entre los miembros del grupo que consta de residuos pegajosos.
Preferiblemente, el componente orgánico es un
agente superficiactivo. El agente superficiactivo puede ser iónico
o no iónico. Si el agente superficiactivo es aniónico, el mismo
puede tener un grupo funcional seleccionado de entre los miembros
del grupo que consta de carboxilato, sulfato o sulfonato. Si el
agente superficiactivo es catiónico, su grupo funcional puede ser
un grupo amonio cuaternario.
Si el agua a tratar comprende compuestos
disruptores endocrinos, éstos son preferiblemente seleccionados de
entre los miembros del grupo que consta p. ej. de hormonas endógenas
tales como 17\beta-estradiol (E2), estrona (E1),
estriol (E3), testosterona o dihidrotestosterona; fito- y
mico-hormonas tales como
\beta-sitosterol, genisteína, daidceína o
zeraleon; fármacos tales como
17\alpha-etinilestradiol (EE2), mestranol (ME),
dietilestilbestrol (DES), y sustancias químicas industriales tales
como 4-nonilfenol (NP),
4-ter-octilfenol (OP), bisfenol A
(BPA), tributilestaño (TBT), metilmercurio, ftalatos, PAK (PAK =
hidrocarburos policíclicos aromáticos) o PCB (PCB = bifenilos
policlorados).
Si el agua a tratar comprende un desespumante,
el mismo puede ser un éter glicólico de óxido de etileno, un
desespumante basado en aceite de silicona, un desespumante de éster
de ácido graso, o cualquier mezcla de los mismos. Como se ha
indicado anteriormente, el desespumante es preferiblemente
seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de residuos
pegajosos.
Si el agua a tratar comprende microorganismos,
éstos son preferiblemente seleccionados de entre los miembros del
grupo que consta de bacterias, hongos, archaea o protistas.
Son aceites vegetales preferidos aceites
comestibles tales como aceite de coco, aceite de maíz, aceite de
semilla de algodón, aceite de canola, aceite de palma, aceite de
soja o aceite de girasol.
El agua que es preferiblemente tratada mediante
el proceso de la presente invención incluye a los miembros del
grupo que consta de agua de proceso industrial, aguas residuales
industriales, agua potable, aguas residuales urbanas, agua residual
o agua de proceso de fábricas de cerveza o de otras industrias del
sector de las bebidas, o aguas residuales o agua de proceso de la
industria papelera.
Dentro del contexto de la presente invención, la
expresión "agua de proceso" hace referencia a toda agua que
sea necesaria para realizar o mantener un proceso industrial. La
expresión "aguas residuales" se refiere a cualesquiera aguas
desaguadas de su sitio de uso, como p. ej. una planta
industrial.
El carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial que se usa en el proceso de la presente
invención es obtenido haciendo que un carbonato cálcico natural
reaccione con un ácido y con dióxido de carbono, siendo el dióxido
de carbono formado in situ por el tratamiento con ácido y/o
suministrado desde una fuente externa.
Preferiblemente, el carbonato cálcico natural es
seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de un
mármol, una creta, una calcita, una dolomita, una caliza, o mezclas
de los mismos. En una realización preferida, el carbonato cálcico
natural es molido antes del tratamiento con un ácido y dióxido de
carbono. El paso de molienda puede ser realizado con cualquier
dispositivo de molienda convencional tal como un molino como los
que son conocidos para el experto en la materia.
El carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial que se usa en el proceso de purificación de
agua de la presente invención es preparado en forma de una
suspensión acuosa que tiene un pH, medido a 20ºC, de más de 6,0,
preferiblemente de más de 6,5, más preferiblemente de más de 7,0, y
aún más preferiblemente de más de 7,5. Como se expondrá más
adelante, el carbonato cálcico natural tratado mediante reacción
superficial puede ser puesto en contacto con el agua a purificar
añadiendo dicha suspensión acuosa al agua. Es también posible
modificar el pH de la suspensión acuosa antes de su adición al agua
a purificar, p. ej. mediante dilución con agua adicional. Como
alternativa, la suspensión acuosa puede ser secada y el carbonato
cálcico natural tratado mediante reacción superficial que es puesto
en contacto con el agua está en forma de polvo o bien en forma de
gránulos. En otras palabras, el incremento del pH hasta un valor de
más de 6,0 después del tratamiento con un ácido y con dióxido de
carbono es necesario para obtener el carbonato cálcico tratado
mediante reacción superficial que tenga las beneficiosas
propiedades de adsorción que aquí se describen.
En un proceso preferido para la preparación de
la suspensión acuosa, el carbonato cálcico natural, ya sea en forma
finamente dividida (tal como mediante molienda) o no, es puesto en
suspensión en agua. Preferiblemente, la lechada tiene un contenido
de carbonato cálcico natural que está situado dentro de la gama de
valores que va desde un 1,0% en peso hasta un 80% en peso, más
preferiblemente desde un 3% en peso hasta un 60% en peso, y aún más
preferiblemente desde un 5% en peso hasta un 40% en peso, sobre la
base del peso de la lechada.
En un paso siguiente se añade un ácido a la
suspensión acuosa que contiene el carbonato cálcico natural.
Preferiblemente, el ácido tiene un pK_{a} a 25ºC de 2,5 o menos.
Si el pK_{a} a 25ºC es de 0 o menos, el ácido es preferiblemente
seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de ácido
sulfúrico, ácido clorhídrico o mezclas de los mismos. Si el
pK_{a} a 25ºC es de 0 a 2,5, el ácido es preferiblemente
seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de
H_{2}SO_{3}, HSO_{4}^{-}, H_{3}PO_{4}, ácido oxálico o
mezclas de los mismos. El ácido o los ácidos puede(n) ser
\hbox{añadido(s)} a la suspensión en forma de
solución concentrada o de solución más diluida. Preferiblemente, la
relación molar del ácido al carbonato cálcico natural es de 0,05 a
4, y más preferiblemente de 0,1 a 2.
Como alternativa, es también posible añadir el
ácido al agua antes de que el carbonato cálcico natural sea puesto
en suspensión.
En un paso siguiente, el carbonato cálcico
natural es tratado con dióxido de carbono. Si para el tratamiento
del carbonato cálcico natural con ácido se usa un ácido fuerte tal
como ácido sulfúrico o ácido clorhídrico, el dióxido de carbono es
formado automáticamente. Como alternativa o bien adicionalmente, el
dióxido de carbono puede ser aportado desde una fuente externa.
El tratamiento con ácido y el tratamiento con
dióxido de carbono pueden ser realizados simultáneamente, el cual
es el caso que se da cuando se usa un ácido fuerte. Es también
posible realizar el tratamiento con ácido en primer lugar, p. ej.
con un ácido medianamente fuerte que tenga un pK_{a} situado
dentro de la gama de valores que va desde 0 hasta 2,5, efectuando a
continuación el tratamiento con dióxido de carbono aportado desde
una fuente externa.
Preferiblemente, la concentración de dióxido de
carbono gaseoso en la suspensión es, en términos de volumen, tal
que la relación (volumen de suspensión):(volumen de CO_{2}
gaseoso) es de 1:0,05 a 1:20, y aún más preferiblemente de 1:0,05 a
1:5.
En una realización preferida, el paso del
tratamiento con ácido y/o el paso del tratamiento con dióxido de
carbono son repetidos al menos una vez, y más preferiblemente varias
veces.
A continuación del tratamiento con ácido y del
tratamiento con dióxido de carbono, el pH de la suspensión acuosa,
medido a 20ºC, alcanza de manera natural un valor de más de 6,0,
preferiblemente de más de 6,5, más preferiblemente de más de 7,0, y
aún más preferiblemente de más de 7,5, preparando con ello el
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial en
forma de una suspensión acuosa que tiene un pH de más de 6,0,
preferiblemente de más de 6,5, más preferiblemente de más de 7,0, y
aún más preferiblemente de más de 7,5. Si se deja que la suspensión
acuosa llegue al equilibrio, el pH es de más de 7. Puede ajustarse
un pH de más de 6,0 sin adición de una base si se continúa la
agitación de la suspensión acuosa por espacio de un suficiente
periodo de tiempo, que es preferiblemente de 1 hora a 10 horas, y
más preferiblemente de 1 a 5 horas.
Como alternativa, antes de alcanzar el
equilibrio, lo cual se produce a un pH de más de 7, el pH de la
suspensión acuosa puede ser incrementado hasta un valor de más de 6
a base de añadir una base a continuación del tratamiento con
dióxido de carbono. Puede usarse cualquier base convencional tal
como hidróxido sódico o hidróxido potásico.
Con los pasos de proceso que se han descrito
anteriormente, es decir con el tratamiento con ácido, el
tratamiento con dióxido de carbono y el ajuste del pH, se obtiene un
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial que
tiene buenas propiedades de adsorción.
Se dan a conocer adicionales detalles acerca de
la preparación del carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial en los documentos WO 00/39222 y US 2004/0020410
AI, quedando con esta mención incorporado a la presente solicitud
el contenido de estas referencias. Según estos documentos, el
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial es
usado como carga para la fabricación de papel.
En una realización preferida de la preparación
del carbonato cálcico natural tratado mediante reacción
superficial, se hace que el carbonato cálcico natural reaccione con
el ácido y/o el dióxido de carbono en presencia de al menos un
compuesto seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de
silicato, sílice, hidróxido de aluminio, aluminato alcalinotérreo
tal como aluminato sódico o aluminato de potasio, óxido de
magnesio, o mezclas de los mismos. Preferiblemente, el silicato que
es al menos uno es seleccionado de entre los miembros del grupo que
consta de un silicato de aluminio, un silicato cálcico o un silicato
de metal alcalinotérreo. Estos componentes pueden ser añadidos a
una suspensión acuosa que comprenda el carbonato cálcico natural
antes de añadir el ácido y/o el dióxido de carbono. Como
alternativa, el componente o los componentes de silicato y/o sílice
y/o hidróxido de aluminio y/o aluminato alcalinotérreo y/u óxido de
magnesio puede ser añadido o pueden ser añadidos a la suspensión
acuosa de carbonato cálcico natural mientras ya ha comenzado la
reacción del carbonato cálcico natural con un ácido y dióxido de
carbono. Se dan a conocer adicionales detalles acerca de la
preparación del carbonato cálcico natural tratado mediante reacción
superficial en presencia de al menos un componente o de componentes
de silicato y/o sílice y/o hidróxido de aluminio y/o aluminato
alcalinotérreo en el documento WO 2004/083316, quedando con esta
mención el contenido de esta referencia incorporado a la presente
solicitud.
El carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial puede ser mantenido en suspensión siendo con
carácter opcional adicionalmente estabilizado mediante un
dispersante. Pueden usarse los dispersantes convencionales que son
conocidos para el experto en la materia. El dispersante puede ser
aniónico o catiónico. Un dispersante preferido es el ácido
poliacrílico.
Como alternativa, la suspensión acuosa que ha
sido descrita anteriormente puede ser secada, siendo con ello
obtenido el carbonato cálcico natural tratado mediante reacción
superficial en forma de gránulos o de un polvo.
En una realización preferida, el carbonato
cálcico natural tratado mediante reacción superficial tiene una
superficie específica de 5 m^{2}/g a 200 m^{2}/g, más
preferiblemente de 20 m^{2}/g a 80 m^{2}/g, y aún más
preferiblemente de 30 m^{2}/g a 60 m^{2}/g, medida usando
nitrógeno y el método de BET (BET =
Brunauer-Emmett-Teller) según ISO
9277.
Además, se prefiere que el carbonato cálcico
natural tratado mediante reacción superficial tenga un diámetro
medio ponderado de grano d_{50} de 0,1 a 50 \mum, más
preferiblemente de 0,5 a 25 \mum, y aún más preferiblemente de
0,7 a 7 \mum, medido según el método de sedimentación. La medición
del diámetro medio ponderado de grano fue llevada a cabo en un
aparato de medida Sedigraph 5100^{MF} (MF = marca de fábrica),
como se describe más detalladamente en la parte experimental más
adelante.
En una realización preferida, el carbonato
cálcico natural tratado mediante reacción superficial tiene una
superficie específica que está situada dentro de la gama de valores
que va desde 15 hasta 200 m^{2}/g y un diámetro medio ponderado
de grano que está situado dentro de la gama de valores que va desde
0,1 hasta 50 \mum. Más preferiblemente, la superficie específica
está situada dentro de la gama de valores que va desde 20 hasta 80
m^{2}/g y el diámetro medio ponderado de grano está situado dentro
de la gama de valores que va desde 0,5 hasta 25 \mum. Aún más
preferiblemente, la superficie específica está situada dentro de la
gama de valores que va desde 30 hasta 60 m^{2}/g y el diámetro
medio ponderado de grano está situado dentro de la gama de valores
que va desde 0,7 hasta 7 \mum.
Preferiblemente, el carbonato cálcico natural
tratado mediante reacción superficial tiene una porosidad
intrapartícula que está situada dentro de la gama de valores que va
desde un 20% volumétrico hasta un 40% volumétrico, medida mediante
porosimetría por intrusión de mercurio. Más adelante se dan en la
parte experimental detalles acerca del método de medición.
\vskip1.000000\baselineskip
Además de con el carbonato cálcico natural
tratado mediante reacción superficial que se ha descrito
anteriormente, el agua a purificar tiene que ser puesta en contacto
con un adsorbente hidrofóbico seleccionado de entre los miembros
del grupo que consta de talco, carbonato cálcico hidrofobizado,
bentonita hidrofobizada, caolinita hidrofobizada, vidrio
hidrofobizado, o una mezcla de los mismos.
Los talcos que son útiles en la presente
invención son cualesquiera talcos de los que están disponibles
comercialmente, tales como p. ej. talcos de Sotkamo (Finlandia),
Three Springs (Australia), Haicheng (China), de los Alpes
(Alemania), Florencia (Italia), Tirol (Austria), Shetland (Escocia),
Transvaal (Sudáfrica), los Apalaches, California, Vermont y Texas
(EE.UU.) y Noruega.
En dependencia del origen del talco en bruto,
pueden estar contenidas en el mismo varias impurezas tales como
clorita, dolomita y magnesita, anfíbol, biotita, olivino, piroxeno,
cuarzo y serpentina.
Se prefieren para el uso en la presente
invención los talcos que tienen un contenido de talco puro de >
90% en peso, y por ejemplo de > 95% en peso o > 97% en peso y
de hasta > 100% en peso.
La composición y pureza de los talcos que son
útiles en la presente invención fueron analizadas mediante
fluorescencia de rayos X (XRF) (XRF Secuencial ARL 9400) y
difracción de rayos X (XRD) (difracción Bragg de
5-100º 2theta usando un sistema de XRD Avanzado
Bruker AXS D8 con radiación CuK\alpha, rendijas de divergencia
automáticas y un detector sensible a la posición lineal. La
intensidad y el voltaje de tubo eran de 50 mA y 35 kV,
respectivamente; el tamaño de paso era de 0,02º 2theta y el tiempo
de contaje era de 0,5 seg. \cdot paso^{-1}).
Las partículas de talco que se usen en la
presente invención pueden tener un valor d_{50}, medido según el
método de sedimentación anteriormente descrito, situado dentro de la
gama de valores que va desde 0,1 hasta 50 \mum, y p. ej. desde
0,2 hasta 40 \mum, preferiblemente desde 0,3 hasta 30 \mum, más
preferiblemente desde 0,4 hasta 20 \mum, y en particular desde
0,5 hasta 10 \mum, pudiendo dicho valor ser p. ej. de 1, 4 o 7
\mum.
La superficie específica del talco puede ser de
entre 3 y 100 m^{2}/g, preferiblemente de entre 7 m^{2}/g y 80
m^{2}/g, más preferiblemente de entre 9 m^{2}/g y 60 m^{2}/g,
pudiendo ser p. ej. de 51 m^{2}/g, especialmente de entre 10 y 50
m^{2}/g, y por ejemplo de 30 m^{2}/g, medida usando nitrógeno y
el método BET según la norma ISO 9277.
El talco puede ser usado en forma de polvo. Como
alternativa, el talco puede ser mantenido en suspensión, siendo la
misma con carácter opcional adicionalmente estabilizada mediante un
dispersante. Pueden usarse dispersantes convencionales de los que
son conocidos para el experto en la materia. El dispersante puede
ser aniónico o catiónico.
Ya sea como alternativa o bien adicionalmente a
uno o varios de los otros adsorbentes hidrofóbicos, puede usarse
como adsorbente hidrofóbico carbonato cálcico hidrofobizado.
La hidrofobización del carbonato cálcico puede
efectuarse mediante cualquier proceso de hidrofobización
convencional de los que son conocidos para el experto en la materia.
En este contexto, se hace referencia a las descripciones de los
documentos EP-A-1 362 078, GB
1.192.063 y WO 2005/121257.
En una realización preferida, el agente
hidrofobizante que se usa para el tratamiento del carbonato cálcico
es de fórmula R-X, donde R es un residuo
hidrocarburo que tiene de 8 a 24 átomos de carbono y es
preferiblemente seleccionado de entre los miembros del grupo que
consta de alquilo, alquilarilo, arilalquilo y arilo, y X representa
a un grupo funcional que es preferiblemente seleccionado de entre
los miembros del grupo que consta de carboxilato, amina, hidroxilo
o fosfonato. Más preferiblemente, el agente hidrofobizante de
fórmula R-X es seleccionado de entre los miembros
del grupo que consta de ácidos grasos, aminas grasas o alcoholes
grasos.
En una realización preferida, la hidrofobización
es llevada a cabo mediante tratamiento del carbonato cálcico con
ácidos grasos o polisiloxanos tales como polidialquilsiloxanos, o
mezclas de los mismos, como se describe en los documentos que han
sido citados anteriormente.
Preferiblemente, el carbonato cálcico
hidrofobizado es obtenido mediante tratamiento del carbonato
cálcico con un ácido graso o con una mezcla de ácidos grasos que
tengan de 10 a 24 átomos de carbono. Preferiblemente, el ácido
graso es ácido esteárico, ácido palmítico, ácido behénico, o
cualquier mezcla de los mismos.
El carbonato cálcico que se somete a un
tratamiento de hidrofobización puede ser seleccionado de entre los
miembros del grupo que consta de carbonato cálcico natural,
carbonato cálcico precipitado o carbonato cálcico natural
molido.
Preferiblemente, el carbonato cálcico que es
sometido a un tratamiento de hidrofobización es un carbonato
cálcico natural tratado mediante reacción superficial como se ha
descrito anteriormente.
El grado de hidrofobización (X) puede ser
ajustado por medio del porcentaje de superficie específica
disponible cubierta por el agente hidrofobizante anteriormente
descrito, y en particular por los ácidos grasos. Preferiblemente,
al menos un 20% de la superficie específica del carbonato cálcico es
cubierto por el agente hidrofobizante. En otras realizaciones
preferidas es cubierto por el agente hidrofobizante al menos un 30%,
al menos un 40% o al menos un 50% de la superficie específica.
Preferiblemente, el grado de hidrofobización es
ajustado a un valor que siga permitiendo la formación de una
suspensión de las partículas adsorbentes hidrofóbicas en el agua a
tratar con un razonable grado de agitación. Debería evitarse la
flotación del adsorbente hidrofóbico en la superficie del agua
incluso bajo un razonable grado de agitación.
Si se usan ácidos grasos para la
hidrofobización, el grado de cubrimiento superficial puede ser
calculado con la fórmula siguiente:
X =
\deltam_{Exp} /(M_{FA} * A_{s} *
\eta_{A})
donde
X: grado de hidrofobización
\deltam_{Exp}: Pérdida de masa
experimental en el TGA (TGA = análisis termogravimétrico) entre
150ºC y 400ºC
M_{FA}: Masa molecular del ácido
graso
A_{s}: Superficie específica de la
partícula de mineral
n_{A}: Moléculas de ácido graso que se
necesitan para cubrir 1 m^{2} del mineral. Habitualmente 8
\mumoles * m^{-2} para ácidos grasos.
Ya sea como alternativa o bien adicionalmente a
uno o varios de los otros adsorbentes hidrofóbicos, puede usarse
como adsorbente hidrofóbico bentonita hidrofobizada.
La bentonita es una arcilla generalmente impura
de filosilicato de aluminio adsorbente que consta mayormente de
montmorillonita,
(Na,Ca)_{0,33}(Al,Mg)_{2}Si_{4}O_{10}(OH)_{2}\cdot(H_{2}O)_{n}.
La mayor parte de la bentonita sódica comercial
de alta calidad que se extrae en los Estados Unidos procede de la
zona que está situada entre las Black Hills de Dakota del Sur y la
Cuenca del Big Horn de Montana. También se extrae bentonita sódica
en el sudoeste de Estados Unidos, en Grecia y en otras regiones del
mundo. Se extrae bentonita cálcica en las Grandes Planicies, en la
Cordillera Central y en regiones del sudeste de los Estados Unidos.
La mayor reserva mundial de bentonita es supuestamente en la
actualidad la de Chongzuo en la provincia China de Guangxi.
La bentonita hidrofobizada preferiblemente se
prepara tratando bentonita en agua con compuestos de amonio
cuaternario y/o alquilaminas. La bentonita hidrofobizada, es decir
una bentonita que preferiblemente comprende compuestos de amonio
y/o alquilaminas que están intercalados entre las capas de arcilla
y/o adsorbidos en la superficie exterior, puede ser luego separada
mediante sedimentación, filtración o cualquier otro proceso de
separación de los que son comúnmente conocidos.
Son compuestos de amonio cuaternario preferidos
halogenuros de alquiltrimetilamonio de
C_{1}-C_{24} tales como bromuro de
cetiltrimetilamonio, bromuro de octadeciltrimetilamonio o bromuro de
tetrametilamonio. Son alquilaminas preferidas las alquilaminas de
C_{4} a C_{24}.
Ya sea como alternativa o bien adicionalmente a
uno o varios de los otros adsorbentes hidrofóbicos, puede usarse
como adsorbente hidrofóbico caolinita hidrofobizada.
La caolinita es un mineral de arcilla cuya
composición química es
Al_{2}Si_{2}O_{5}(OH)_{4}. Se trata de un
mineral de silicato estratificado, con una lámina tetraédrica
enlazada mediante átomos de oxígeno con una lámina octaédrica de
octaedros de alúmina. Las rocas que son ricas en caolinita son
conocidas como arcilla china o caolín. La caolinita es uno de los
minerales más comunes y es extraída, en forma de caolín, en Brasil,
Francia, el Reino Unido, Alemania, India, Australia, Corea, la
República Popular de la China y los estados estadounidenses
sudorientales de Georgia, Florida y, en menor grado, Carolina del
Sur. La caolinita tiene una baja capacidad de
encogimiento-hinchamiento y una baja capacidad de
intercambio catiónico (1-15 meq/100 g). Es un
mineral blando terroso habitualmente blanco (arcilla de filosilicato
dioctaédrico) que es producido por la intemperización química de
minerales de silicato de aluminio tales como el feldespato. A veces
se encuentran capas alternas, como en el Providence Canyon State
Park en Georgia, EE.UU.
Preferiblemente, la caolinita es hidrofobizada
con silanos. La caolinita puede ser hidrofobizada de la manera
siguiente: 1.) tratamiento de la caolinita en un disolvente con el
silano; 2.) tratamiento directo de la caolinita en el silano a
temperatura ambiente; o 3.) tratamiento directo de la caolinita en
el silano en el punto de ebullición.
Son silanos preferidos p. ej. el
feniltrimetoxisilano, el octadeciltriclorosilano, el
benciltrietoxisilano y el aminobutiltrietoxisilano.
Ya sea como alternativa o bien adicionalmente a
uno o varios de los otros adsorbentes hidrofóbicos, puede usarse
como adsorbente hidrofóbico vidrio hidrofobizado.
Las partículas de vidrio que son útiles en la
presente invención pueden ser producidas a partir de cualquier
vidrio convencional de cualquier manera convencional. El vidrio
hidrofobizado puede p. ej. producirse a partir de vidrio de
desecho, tal como de botellas de bebidas convencionales mediante
trituración p. ej. en una trituradora de mandíbulas tal como una
trituradora de mandíbulas PULVERISETTE tipo 01.703 Nº 706, que es
suministrada por la Fritsch GmbH, de Alemania, y mediante posterior
molienda en seco o en húmedo en un molino adecuado tal como un
molino de bolas, y p. ej. mediante molienda en seco en un molino
Alpine Labor-Kugelmühle tipo 1-25
LK usando cualesquiera bolas de molienda convencionales de las que
pueden ser usadas para moler vidrio, como p. ej. bolas de acero o
bolas de molienda de esteatita que tengan los tamaños adecuados que
son conocidos para los expertos en la materia. Por ejemplo puede
usarse en una relación en peso de 12:74:14 una mezcla de bolas de
molienda de esteatita de las que son suministradas por la Befag
Verfahrenstechnik AG con un tamaño de 15 mm, 20 mm y 28 mm.
Son también útiles en la presente invención
tipos de vidrio de los que están disponibles comercialmente, tales
como el polvo de vidrio Recofill® MG-450 que es
suministrado por la Reidt GmbH & Co. KG, de Alemania.
Preferiblemente, el vidrio hidrofobizado es
obtenido mediante tratamiento del vidrio anteriormente descrito con
un ácido graso o con una mezcla de ácidos grasos. En este contexto
puede hacerse referencia al tratamiento con ácido graso como el que
se ha descrito anteriormente con respecto al carbonato cálcico
hidrofobizado. Así, se prefiere que el vidrio hidrofobizado sea
obtenido mediante tratamiento con un ácido graso o con una mezcla
de ácidos grasos que tengan de 10 a 24 átomos de carbono.
Preferiblemente, el ácido graso es ácido esteárico, ácido
palmítico, ácido behénico, o cualquier mezcla de los mismos.
Preferiblemente, el grado de hidrofobización se
ajusta a un valor que siga permitiendo la formación de una
suspensión de las partículas adsorbentes hidrofóbicas en el agua a
tratar bajo un razonable grado de agitación. Debería evitarse la
flotación del adsorbente hidrofóbico en la superficie del agua
incluso bajo un razonable grado de agitación.
Preferiblemente, los adsorbentes hidrofóbicos
que se han expuesto anteriormente tienen un diámetro medio
ponderado de grano d_{50} de 0,1 a 50 \mum, y más
preferiblemente, de 0,1 a 20 \mum.
Preferiblemente, los adsorbentes hidrofóbicos
que se han expuesto anteriormente tienen una superficie específica
de 0,1 a 100 m^{2}/g, y más preferiblemente, de 2 a 100
m^{2}/g.
En el proceso de la presente invención, el
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial y
el adsorbente hidrofóbico pueden ser puestos en contacto con el agua
a purificar por cualesquiera medios convencionales de los que son
conocidos para el experto en la materia.
Preferiblemente, la cantidad total de carbonato
cálcico natural tratado mediante reacción superficial más
adsorbente hidrofóbico a usar para el tratamiento de las aguas es de
un 0,1 a un 10% en peso, más preferiblemente de un 0,5 a un 5% en
peso, y aún más preferiblemente de un 1 a un 5% en peso, sobre la
base del peso total del agua a tratar.
La relación en peso de carbonato cálcico natural
tratado mediante reacción superficial a adsorbente hidrofóbico
podría depender del tipo de componente orgánico a eliminar. Las
preferidas relaciones en peso de carbonato cálcico natural tratado
mediante reacción superficial a adsorbente hidrofóbico son p. ej. de
1:50 a 50:1, de 1:20 a 20:1 o de 1:5 a 5:1. Más preferiblemente, la
relación en peso de carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial a adsorbente hidrofóbico es de 1:2 a 2:1, y aún
más preferiblemente de 1:1,5 a 1,5:1. Con la máxima preferencia, la
relación en peso es de 1:1.
Preferiblemente, el carbonato cálcico natural
tratado mediante reacción superficial y el adsorbente hidrofóbico
son mezclados, preferiblemente en forma de polvo, antes de ser
puestos en contacto con el agua a tratar. La mezcla puede ser
llevada a cabo utilizando para ello cualesquiera de los medios
convencionales que son conocidos para el experto en la materia.
Como alternativa, el carbonato cálcico natural
tratado mediante reacción superficial y el adsorbente hidrofóbico
pueden ser añadidos al agua en respectivos pasos que se llevan a
cabo por separado.
El carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial puede ser añadido en forma de suspensión
acuosa, que puede ser p. ej. la suspensión que ha sido descrita
anteriormente. Como alternativa, dicho carbonato cálcico natural
tratado mediante reacción superficial puede ser añadido al agua a
purificar en cualquier forma sólida apropiada, como p. ej. en forma
de gránulos o de polvo, o bien en forma de una torta.
El adsorbente hidrofóbico puede también ser
añadido en forma de suspensión acuosa, como p. ej. la suspensión
que ha sido descrita anteriormente. Como alternativa, dicho
adsorbente hidrofóbico puede ser añadido al agua a purificar en
cualquier forma sólida apropiada, como p. ej. en forma de gránulos o
de polvo, o bien en forma de una torta.
Dentro del contexto de la presente invención, es
también posible prever una fase inmóvil, realizada p. ej. en forma
de una torta o una capa que comprenda el carbonato cálcico natural
tratado mediante reacción superficial y/o el adsorbente
hidrofóbico, pasando el agua a tratar a través de dicha fase
inmóvil.
En una realización preferida, el líquido a
purificar se pasa a través de un filtro permeable que comprende el
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial y el
adsorbente hidrofóbico y es capaz de retener, mediante exclusión
por tamaño, las impurezas en la superficie del filtro al ser pasado
el líquido a su través por gravedad y/o bajo vacío y/o bajo
presión. Este proceso recibe el nombre de "filtración
superficial".
En otra técnica preferida conocida como
filtración en profundidad, un medio filtrante que comprende una
serie de pasajes tortuosos de diámetro y configuración variables
retiene las impurezas mediante fuerzas moleculares y/o eléctricas
que adsorben las impurezas en el carbonato cálcico natural tratado
mediante reacción superficial y/o en el adsorbente hidrofóbico que
están presentes dentro de dichos pasajes, y/o mediante exclusión
por tamaño, reteniendo las partículas de impureza si las mismas son
demasiado grandes como para pasar a través de todo el espesor de la
capa filtrante.
Las técnicas de filtración en profundidad y
filtración superficial pueden adicionalmente ser combinadas
situando la capa de filtración en profundidad sobre el filtro
superficial; presentando esta configuración la ventaja de que
aquellas partículas que de otro modo podrían obstruir los poros del
filtro superficial son retenidas en la capa de filtración en
profundidad.
Una opción para introducir una capa de
filtración en profundidad sobre el filtro superficial es la de
poner en suspensión un adyuvante a la floculación en el líquido a
filtrar, permitiendo que este adyuvante se decante posteriormente
de forma tal que flocule todas las impurezas o parte de las mismas
al ser depositado sobre un filtro superficial, formando con ello la
capa de filtración en profundidad. Éste es conocido como sistema de
filtración en aluvión. Opcionalmente, antes de iniciar la filtración
en aluvión puede aplicarse como recubrimiento previo al filtro
superficial una capa inicial del material de filtración en
profundidad.
\vskip1.000000\baselineskip
En una realización preferida de la presente
invención, a continuación de la adición del carbonato cálcico
natural tratado mediante reacción superficial y del adsorbente
hidrofóbico se añade un floculante polimérico al agua a purificar.
Preferiblemente, el floculante polimérico es añadido cuando la
adsorción del (de los) componente(s) orgánico(s) ha
alcanzado su máximo, es decir cuando no sigue habiendo una
disminución de impurezas dentro del agua. Sin embargo, es también
posible añadir el floculante polimérico en una etapa más temprana,
p. ej. cuando ha sido alcanzado al menos un 75%, al menos un 85% o
al menos un 95% de la adsorción máxima.
Puede usarse en el proceso de la presente
invención cualquier floculante polimérico de los que son conocidos
en la técnica. Los ejemplos de floculantes poliméricos preferidos
incluyen a los miembros del grupo que consta de poliacrilamidas o
polielectrólitos basados en poliacrilatos, polietileniminas, o
mezclas de éstos, y polímeros naturales tales como almidón, o
polímeros naturales modificados tales como carbohidratos
modificados. Otros floculantes preferidos que pueden ser mencionados
son la clara de huevo y la gelatina.
El floculante polimérico puede ser iónico o no
iónico.
Preferiblemente, el floculante polimérico tiene
un peso molecular medio en peso de al menos 100.000 g/mol. En una
realización preferida, el floculante polimérico tiene un peso
molecular medio en peso que está situado dentro de la gama de
valores que va desde 100.000 hasta 10.000.000 g/mol.
Como ya se ha expuesto anteriormente, el
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial y
el adsorbente hidrofóbico pueden ser usados en combinación con un
floculante polimérico catiónico así como con un floculante
polimérico aniónico, mejorando con ello la flexibilidad del proceso
en el tratamiento de aguas. Así, en una realización preferida el
floculante polimérico que es añadido al agua posteriormente a la
adición del carbonato cálcico natural tratado mediante reacción
superficial es catiónico, mientras que en otra realización
preferida el floculante polimérico es aniónico.
En el contexto de la presente invención, el
vocablo "catiónico" se refiere a todo polímero que tenga una
carga total positiva. Así, no queda excluida la presencia de algunas
unidades de monómero aniónico siempre que siga habiendo suficientes
unidades de monómero catiónico como para que la carga total sea
positiva y pueda hacerse uso del polímero como floculante. Además,
la expresión "floculante polimérico catiónico" también
comprende a aquellos polímeros que tienen unidades de monómero con
grupos funcionales que devienen catiónicos tras la adición al agua
a tratar, como son p. ej. los grupos amina, que devienen grupos
amonio en agua ácida.
El vocablo "aniónico" hace referencia a
todo polímero que tenga una carga total negativa. Así, no está
excluida la presencia de algunas unidades de monómero catiónico
siempre que siga habiendo unidades de monómero aniónico suficientes
como para que la carga total sea negativa y el polímero pueda ser
usado como floculante. Además, la expresión "floculante
polimérico aniónico" también comprende a aquellos polímeros que
tienen unidades de monómero con grupos funcionales que devienen
aniónicos tras la adición al agua a tratar, como son p. ej. grupos
ácidos tales como grupos ácido sulfónico.
Un floculante polimérico preferido de la
presente invención es la poliacrilamida. Mediante apropiadas
modificaciones que son conocidas para el experto en la materia, la
poliacrilamida puede ser usada como floculante catiónico así como
como floculante aniónico.
Preferiblemente, la poliacrilamida contiene al
menos un 50% molar, más preferiblemente al menos un 60% molar, y
aún más preferiblemente al menos un 75% molar de unidades de
monómero derivadas de acrilamida.
Una poliacrilamida aniónica, es decir una
poliacrilamida que tenga una carga total negativa, puede ser
obtenida introduciendo apropiadas unidades de comonómero, p. ej.
derivadas del ácido (met)acrílico.
Una poliacrilamida catiónica, es decir una
poliacrilamida que tenga una carga total positiva, puede ser
obtenida introduciendo apropiadas unidades de comonómero, p. ej.
derivadas de aminoalquil(met)acrilatos tales como
dimetilaminometil(met)acrilato,
dimetilaminoetil(met)acrilato,
dimetilaminopropil(met)acrilato,
dietilaminometil(met)acrilato,
dietilaminoetil(met)acrilato o
dietilaminopropil(met)acrilato, que pueden ser
cuaternizados por halogenuros de alquilo.
En una realización preferida, la poliacrilamida
tiene un peso molecular medio en peso que está situado dentro de la
gama de valores que va desde 100.000 g/mol hasta 10.000.000
g/mol.
Opcionalmente, pueden añadirse adicionales
aditivos a la muestra de agua a tratar. Éstos pueden incluir a
agentes para el ajuste del pH y floculantes convencionales tales
como cloruro de polialuminio, cloruro de hierro o sulfato de
aluminio. Sin embargo, en una realización preferida el proceso de
purificación de agua de la presente invención no hace uso de
floculante inorgánico convencional adicional alguno tal como cloruro
de polialuminio, cloruro de hierro o sulfato de aluminio.
\vskip1.000000\baselineskip
Después de haberse sedimentado el carbonato
cálcico natural tratado mediante reacción superficial y el
adsorbente hidrofóbico, posiblemente con ayuda del uso de un
floculante, el material sedimentado puede ser separado de la
muestra de agua haciendo uso de procedimientos de separación
convencionales de los que son conocidos para el experto en la
materia, tales como son los de sedimentación, centrifugación o
filtración.
En caso de haber sido usada una fase inmóvil que
comprenda el carbonato cálcico natural tratado mediante reacción
superficial y el adsorbente hidrofóbico, la misma puede ser
sustituida por una nueva fase inmóvil tras haber sido consumada la
adsorción de los componentes orgánicos.
Según un adicional aspecto de la presente
invención, se prevé un material compuesto que comprende el
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial y el
adsorbente hidrofóbico como el definido anteriormente y al menos un
componente orgánico. Con respecto a la definición del componente
orgánico y a las realizaciones preferidas del mismo, se hace
referencia a lo expuesto anteriormente al tratar sobre el proceso
según el primer aspecto y el segundo aspecto, respectivamente.
Preferiblemente, el componente orgánico es anfifílico. Más
preferiblemente, dicho componente orgánico es un agente
superficiactivo. En otra realización preferida, el componente
orgánico es un desespumante; un agente encolante seleccionado de
entre los miembros del grupo que consta de dímero de alquilceteno
(AKD), anhídrido alquenilsuccínico (ASA), o mezclas de los mismos;
un acetato de polivinilo; un poliacrilato tal como látex de
poliacrilato; un copolímero de estireno-butadieno
tal como látex de estireno-butadieno; o cualquier
mezcla de los mismos, siendo estos componentes orgánicos
seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de residuos
pegajosos.
Según un aspecto adicional, la presente
invención aporta el uso del carbonato cálcico natural tratado
mediante reacción superficial como el definido anteriormente en
combinación con el adsorbente hidrofóbico como el definido
anteriormente para reducir la cantidad de componentes orgánicos en
el agua. Con respecto a la definición de estos componentes
orgánicos y a las realizaciones preferidas de los mismos, se hace
referencia a lo expuesto anteriormente al tratar sobre el proceso
según el primer aspecto y el segundo aspecto, respectivamente.
Preferiblemente, el componente orgánico es anfifílico. Más
preferiblemente, dicho componente orgánico es un agente
superficiactivo. En otra realización preferida, el componente
orgánico es un desespumante, un agente encolante seleccionado de
entre los miembros del grupo que consta de dímero de alquilceteno
(AKD), anhídrido alquenilsuccínico (ASA), o mezclas de los mismos;
un acetato de polivinilo; un poliacrilato tal como látex de
poliacrilato; un copolímero de estireno-butadieno
tal como látex de estireno-butadieno; o cualquier
mezcla de los mismos, siendo estos componentes orgánicos
seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de
residuos pegajosos.
Se describe a continuación más detalladamente la
invención mediante los ejemplos siguientes, que no limitan el
alcance de la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
La Fig. 1 muestra los valores de demanda química
de oxígeno (COD) normalizada para la solución de agente
superficiactivo tratada. El 100% corresponde a 546 mg de O_{2}
por dm^{3}.
La Fig. 2 muestra el análisis del carbono
orgánico total (TOC) de la solución de agente superficiactivo
tratada con mineral.
El diámetro medio ponderado de grano y la
distribución del diámetro de grano son determinados por el método
de sedimentación, es decir mediante un análisis del comportamiento
en materia de sedimentación en un campo gravimétrico. La medición
se hace con un Sedigraph^{MF} 5100 de Microtronics. El método y el
aparato de medida son conocidos para el experto en la materia y son
comúnmente usados para determinar el tamaño de grano de cargas y
pigmentos. La medición se realiza en una solución acuosa de un 0,1%
en peso de Na_{4}P_{2}O_{7}. Las muestras fueron dispersadas
usando un agitador de alta velocidad y dispersión ultrasónica.
La superficie específica se mide por el método
BET según la norma ISO 9277 usando nitrógeno.
El análisis de la COD expresa la cantidad de
oxígeno que es necesaria para la oxidación de los materiales
orgánicos para su transformación en CO_{2}, y la medición fue
efectuada usando un aparato de medida Lange CSB LCK 014, margen
100-1000 mg dm^{-3} con una cubeta LASA
1/plus.
El TOC es la suma del carbono enlazado
orgánicamente en los compuestos orgánicos disueltos y no disueltos.
Dicho TOC fue medido según la norma ISO 1484. Fue usado un
analizador del TOC TOC-VCSH de Shimadzu.
El pH de la suspensión acuosa se mide usando un
medidor de pH estándar.
Se hicieron tabletas a partir de suspensiones
del carbonato cálcico natural tratado mediante reacción
superficial. Las tabletas se hacen aplicando una presión constante a
la suspensión/lechada por espacio de varias horas de forma tal que
se suelta el agua por filtración a través de una membrana filtrante
fina de 0,025 \mum, siendo obtenida como resultado de ello una
tableta compactada del pigmento. Las tabletas se retiran del
aparato y se secan en una estufa a 80ºC por espacio de 24 horas.
Una vez secadas, porciones individuales de cada
uno de los bloques de tableta fueron caracterizadas mediante
porosimetría por intrusión de mercurio tanto para la porosidad como
para la distribución del tamaño de poro usando un porosímetro de
intrusión de mercurio Micromeritics Autopore IV. La máxima presión
de mercurio aplicada fue de 414 MPa, que es equivalente a un
diámetro de garganta de Laplace de 0,004 \mum. Las mediciones de
intrusión de mercurio fueron corregidas para la compresión de
mercurio, la dilatación del penetrómetro y la compresibilidad de la
fase sólida de la muestra. Se describen adicionales detalles del
método de medición en Transport in Porous Media (2006) 63:
239-259.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 1 a
3
En los ejemplos fue usada agua de proceso
industrial que comprendía aproximadamente 300 ppm de disulfonato de
alquildifenilóxido como agente superficiactivo. La muestra de agua
se tuvo en reposo por espacio de 1 día a fin de permitir que se
sedimentasen las partículas. Las partículas que se sedimentan pueden
ser fácilmente retiradas en un sedimentador o una centrífuga. Por
consiguiente, la muestra fue tomada del supernatante. El contenido
de sólidos del agua de proceso era de un 0,9% y el supernatante
presentaba un contenido de sólidos de un 0,06%.
Fueron añadidos al supernatante de la muestra de
agua un carbonato cálcico natural tratado mediante reacción
superficial (SRCC) y un talco que tenía una gran área superficial
(Talco HSA).
El talco HSA tenía una superficie específica de
45 m^{2}g^{-1} y un d_{50} de 0,62 \mum. El carbonato
cálcico natural tratado mediante reacción superficial tenía una
superficie específica de 40 m^{2}g^{-1} y un tamaño de
partículas medido con microscopio de barrido electrónico (SEM) de 2
\mum.
Por cada 200 g de supernatante del agua de
proceso sedimentada fueron añadidas las cantidades que se indican a
continuación.
Las botellas son luego cerradas y agitadas
durante 2 horas. Luego la suspensión es centrifugada, 20 minutos,
C312 IG, velocidad 3500 rpm (2580 G). Las fases superior e inferior
fueron separadas y la fase superior fue analizada.
Los resultados están indicados en la Fig. 1 y en
la Fig. 2.
La Fig. 1 muestra el análisis de la demanda
química de oxígeno de la solución de agente superficiactivo
tratada. Es obvio que la combinación de talco y carbonato cálcico
natural tratado mediante reacción superficial conduce a un
comportamiento sinérgico. Esto queda también confirmado en la Fig. 2
con el análisis del carbón orgánico total.
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet GB 1518357 A [0010]
- \bullet US 5580458 A [0019]
- \bullet EP 0410877 A [0011]
- \bullet US 2002100718 A [0020]
- \bullet JP 63229111 B [0012]
- \bullet WO 0039222 A [0054]
- \bullet FR 2666080 [0013]
- \bullet US 20040020410 A1 [0054]
- \bullet JP 4131198 B [0014]
- \bullet WO 2004083316 A [0055]
- \bullet JP 9038414 B [0015]
- \bullet EP 1362078 A [0070]
- \bullet WO 9526932 A [0016]
- \bullet GB 1192063 A [0070]
- \bullet GB 410739 A [0017]
- \bullet WO 2005121257 A [0070]
\bullet GB 786647 A [0018]
\bullet E.L. BACK; L.H. ALLEN.
Pitch Control, Wood Resin and Deresination. Tappi Press,
2000 [0003]
\bulletTransport in Porous Media, 2006, vol. 63, 239-259 [0132]
Claims (34)
1. Proceso para reducir la cantidad de
componentes orgánicos en el agua, donde
- un carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial y
- un adsorbente hidrofóbico seleccionado de
entre los miembros del grupo que consta de talco, carbonato cálcico
hidrofobizado, bentonita hidrofobizada, caolinita hidrofobizada,
vidrio hidrofobizado o cualquier mezcla de los mismos,
son puestos en contacto con el agua a
purificar,
siendo el carbonato cálcico natural tratado
mediante reacción superficial el producto de reacción de un
carbonato cálcico natural con un ácido y dióxido de carbono que es
formado in situ por el tratamiento con ácido y/o es aportado
externamente, y siendo el carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial preparado en forma de una suspensión acuosa
que tiene un pH de más de 6,0, medido a 20ºC; y
donde el componente orgánico que es al menos uno
no incluye brea generada en el proceso de fabricación de papel o de
pulpación, a no ser que el componente orgánico que es al menos uno
sea seleccionado de entre los miembros del grupo que consta de
agentes superficiactivos; colesterol; compuestos disruptores
endocrinos; aminoácidos; proteínas; carbohidratos; desespumantes;
agentes encolantes seleccionados de entre los miembros del grupo
que consta de dímero de alquilceteno (AKD), anhídrido
alquenilsuccínico (ASA) o mezclas de los mismos; acetatos de
polivinilo; poliacrilatos; copolímeros de
estireno-butadieno; microorganismos; aceites
minerales; aceites o grasas vegetales; o cualquier mezcla de los
mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Proceso según la reivindicación 1, donde el
componente orgánico es un agente superficiactivo.
3. Proceso según las reivindicaciones 1 o 2,
donde el desespumante, el agente encolante, el acetato de
polivinilo, el poliacrilato, el copolímero de
estireno-butadieno o cualquier mezcla de los mismos
son seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de
residuos pegajosos.
4. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial es preparado en forma de una suspensión acuosa
que tiene un pH de más de 6,5, medido a
20ºC.
20ºC.
5. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el carbonato cálcico natural es seleccionado de
entre los miembros del grupo que consta de un mármol, una calcita,
una creta, una dolomita, una caliza, o mezclas de los mismos.
6. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el ácido tiene un pK_{a} a 25ºC de 2,5 o
menos.
7. Proceso según la reivindicación 6, donde el
ácido tiene un pK_{a} a 25ºC de 0 o menos.
8. Proceso según la reivindicación 7, donde el
ácido es ácido sulfúrico, ácido clorhídrico o mezclas de los
mismos.
9. Proceso según la reivindicación 6, donde el
ácido tiene un pK_{a} a 25ºC de 0 a 2,5.
10. Proceso según la reivindicación 9, donde el
ácido es H_{2}SO_{3}, HSO_{4}^{-},_{ }H_{3}PO_{4},
ácido oxálico o mezclas de los mismos.
11. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde se hace que el carbonato cálcico natural
reaccione con el ácido y/o el dióxido de carbono en presencia de al
menos un compuesto seleccionado de entre los miembros del grupo que
consta de silicato, sílice, hidróxido de aluminio, aluminato de
metal alcalinotérreo, óxido de magnesio o mezclas de los
mismos.
12. Proceso según la reivindicación 11, donde el
silicato que es al menos uno es seleccionado de entre los miembros
del grupo que consta de un silicato de aluminio, un silicato cálcico
o un silicato de metal alcalinotérreo.
13. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial tiene una superficie específica de 5 m^{2}/g
a 200 m^{2}/g, medida usando nitrógeno y el método BET según la
norma ISO 9277.
14. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial tiene un diámetro medio ponderado de grano de
0,1 a 50 \mum, medido según el método de sedimentación.
15. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial tiene una porosidad intrapartícula situada
dentro de la gama de valores que va desde un 20% volumétrico hasta
un 40% volumétrico, medida por porosimetría por intrusión de
mercurio.
16. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial es añadido al agua a purificar en forma de una
suspensión acuosa opcionalmente estabilizada con un
dispersante.
17. Proceso según la reivindicación 16, donde el
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial es
estabilizado con un dispersante catiónico, y donde el carbonato
cálcico natural tratado mediante reacción superficial ha sido
preparado a partir de mármol en presencia de al menos un
silicato.
18. Proceso según una de las reivindicaciones 1
a 15, donde el carbonato cálcico natural tratado mediante reacción
superficial es puesto en suspensión en el agua a purificar en forma
de polvo y/o en forma de gránulos.
19. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el talco tiene una pureza de al menos un 90% en
peso.
20. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde las partículas de adsorbente hidrofóbico tienen
un valor d_{50} de 0,1 a 50 \mum, medido según el método de
sedimentación.
21. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el adsorbente hidrofóbico tiene una superficie
específica de 0,1 a 100 m^{2}/g, medida usando nitrógeno y el
método BET según la norma ISO 9277.
22. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el carbonato cálcico hidrofobizado y/o el vidrio
hidrofobizado es obtenido mediante tratamiento de carbonato cálcico
con un agente hidrofobizante seleccionado de entre los miembros del
grupo que consta de compuestos de fórmula R-X, donde
R es un residuo hidrocarburo que tiene de 8 a 24 átomos de carbono
y X representa a un grupo funcional seleccionado de entre los
miembros del grupo que consta de carboxilo, amina, hidroxilo o
fosfonato, o de polidialquilsiloxanos, o mezclas de los mismos.
23. Proceso según la reivindicación 22, donde el
agente hidrofobizante es un ácido graso que tiene de 10 a 24 átomos
de carbono.
24. Proceso según la reivindicación 22 o 23,
donde al menos un 20% de la superficie específica del carbonato
cálcico es cubierto por el agente hidrofobizante.
25. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el carbonato cálcico hidrofobizado es preparado
a partir de un carbonato cálcico seleccionado de entre los miembros
del grupo que consta de carbonato cálcico natural, carbonato
cálcico precipitado, carbonato cálcico natural molido o cualquier
mezcla de los mismos.
26. Proceso según la reivindicación 25, donde el
carbonato cálcico hidrofobizado es preparado a partir de un
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial como
se define en una de las reivindicaciones 1 a 18.
27. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial y el adsorbente hidrofóbico son mezclados antes
de ser puestos en contacto con el agua a purificar.
28. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el agua a purificar es puesta en contacto con el
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial y/o
el adsorbente hidrofóbico mediante filtración superficial,
filtración en profundidad y/o filtración en aluvión.
29. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el agua a purificar es tratada con una cantidad
de un 0,1 a un 10% en peso de carbonato cálcico natural tratado
mediante reacción superficial y adsorbente hidrofóbico, sobre la
base del peso total del agua.
30. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde la relación en peso del carbonato cálcico
natural tratado mediante reacción superficial al adsorbente
hidrofóbico es de 1:5 a 5:1.
31. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el carbonato cálcico natural tratado mediante
reacción superficial y el adsorbente hidrofóbico son retirados del
agua tratada por filtración, sedimentación y/o centrifugación.
32. Proceso según una de las reivindicaciones
precedentes, donde el agua a purificar es seleccionada de entre los
miembros del grupo que consta de agua de proceso industrial, aguas
residuales industriales, agua potable, aguas residuales urbanas,
agua residual o agua de proceso de fábricas de cerveza o de otras
industrias del sector de las bebidas, o agua residual o agua de
proceso de la industria papelera.
33. Uso del carbonato cálcico natural tratado
mediante reacción superficial en combinación con el adsorbente
hidrofóbico como se define en una de las reivindicaciones 1 a 32
para reducir la cantidad de componentes orgánicos en el agua, donde
los componentes orgánicos no comprenden brea generada en el proceso
de fabricación de papel o de pulpación, a no ser que los
componentes orgánicos sean seleccionados de entre los miembros del
grupo que consta de agentes superficiactivos; colesterol;
compuestos disruptores endocrinos; aminoácidos; proteínas;
carbohidratos; desespumantes; agentes encolantes seleccionados de
entre los miembros del grupo que consta de dímero de alquilceteno
(AKD), anhídrido alquenilsuccínico (ASA) o mezclas de los mismos;
acetatos de polivinilo; poliacrilatos; copolímeros de
estireno-butadieno; microorganismos; aceites
minerales; aceites o grasas vegetales, o cualquier mezcla de los
mismos.
34. Material compuesto que comprende el
carbonato cálcico natural tratado mediante reacción superficial y
el adsorbente hidrofóbico como se ha definido en una de las
reivindicaciones 1 a 32 y al menos uno de los siguientes
componentes seleccionados de entre los miembros del grupo que consta
de agentes superficiactivos, compuestos policíclicos, colesterol,
compuestos disruptores endocrinos, aminoácidos, péptidos,
carbohidratos, desespumantes, agentes encolantes seleccionados de
entre los miembros del grupo que consta de dímero de alquilceteno
(AKD), anhídrido alquenilsuccínico (ASA) o mezclas de los mismos,
acetatos de polivinilo, poliacrilatos, copolímeros de
estireno-butadieno, microorganismos, aceites
minerales, aceites o grasas vegetales o cualquier mezcla de los
mismos.
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